煤礦機(jī)電設(shè)備檢修模式分析及選擇

梁里鵬，陳志平

（西山晉興能源有限責(zé)任公司 斜溝煤礦，山西 興縣035300）

煤礦機(jī)電設(shè)備檢修一般分為故障檢修、定期檢修和狀態(tài)檢修三種模式〔1－2〕。一般將機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障后，為實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，恢復(fù)其正常功能狀態(tài)而進(jìn)行的檢修稱為故障檢修，即機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障后才進(jìn)行檢修。機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障的時(shí)間是不確定的，造成生產(chǎn)突然停止中斷，毫無準(zhǔn)備接替，不利于提高生產(chǎn)效益，最大限度發(fā)揮機(jī)械效率，是一種不科學(xué)的、短期急救的檢修模式。

按照檢修規(guī)程、計(jì)劃的要求，在一定的時(shí)間段后或規(guī)定的大修年限時(shí)，無論機(jī)電設(shè)備是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)工作、有無缺陷均按時(shí)檢修或大修，將這種檢修模式稱為定期檢修。設(shè)備檢修周期及部位是預(yù)先按照機(jī)械設(shè)備客觀狀態(tài)預(yù)先編制好的，通過定期檢修使設(shè)備恢復(fù)至正常狀態(tài)，為下一周期穩(wěn)定連續(xù)服務(wù)。

在預(yù)設(shè)的停機(jī)時(shí)間或規(guī)程要求實(shí)施檢修，預(yù)防故障發(fā)生，降低事故率，防止劣化的檢修稱為預(yù)防性檢修，即在機(jī)電故障發(fā)生前和機(jī)械功能劣化之前進(jìn)行的檢修維護(hù)，以預(yù)防故障的發(fā)生擴(kuò)展〔3－4〕。

定期檢修和預(yù)防性檢修均是在故障發(fā)生之前，按照預(yù)先設(shè)定的或規(guī)定的時(shí)間和內(nèi)容進(jìn)行檢修，定期計(jì)劃檢修是目前礦山較常采用的檢修模式，對(duì)避免突發(fā)故障、突然停產(chǎn)造成的安全及生產(chǎn)損失起著極其重要的作用，是預(yù)防和防止事故發(fā)生的重要手段〔3〕。任何事物都具有兩面性，這兩種檢修模式同樣存在如下的弊端：檢修的盲目性較大，對(duì)于機(jī)電設(shè)備的缺陷和故障判別不確定，只有在拆解后才能檢查設(shè)備零部件的狀態(tài)；若備用零部件或設(shè)備準(zhǔn)備不足，設(shè)備往往還需帶病繼續(xù)工作；設(shè)備檢修周期富裕系數(shù)較大，相對(duì)于設(shè)備狀態(tài)在較短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行檢修，必將造成人力、物力和財(cái)力的浪費(fèi)，與此同時(shí)降低了系統(tǒng)的整體工作效率及效益；對(duì)于良好或無較大缺陷的部件拆解，反而降低了設(shè)備的服務(wù)周期。

針對(duì)定期檢修和預(yù)防性檢修存在的缺點(diǎn)，提出了狀態(tài)檢修和以可靠性為中心的檢修。狀態(tài)檢修是指通過先進(jìn)的監(jiān)測(cè)工具及分析方法，對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行分析診斷，對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估和狀態(tài)趨勢(shì)，預(yù)測(cè)設(shè)備檢修的時(shí)間和部件。狀態(tài)檢修綜合測(cè)試技術(shù)、信息技術(shù)和預(yù)測(cè)分析理論，是近些年才發(fā)展應(yīng)用的新型技術(shù)和管理模式。

通過設(shè)備可靠性狀態(tài)開展檢修成為以可靠性為中心的檢修，需通過一套可靠的程序確定設(shè)備有效的、經(jīng)濟(jì)的檢修間隔周期。

1 煤礦機(jī)電設(shè)備狀態(tài)

煤礦機(jī)電設(shè)備一般處于潮濕、空間狹小、易燃易爆的井巷、硐室內(nèi)。礦井生產(chǎn)條件決定了煤礦機(jī)電設(shè)備必須具有防爆性、抗靜電、堅(jiān)固性，同時(shí)還存在設(shè)備笨重、檢修不便、更換困難等實(shí)際生產(chǎn)服務(wù)特點(diǎn)。煤礦機(jī)電設(shè)備故障往往具有鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，一旦一臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障有可能引發(fā)一個(gè)系統(tǒng)或者整個(gè)礦井停產(chǎn)。煤礦具有水、火、瓦斯、煤塵、高溫、頂板等主要災(zāi)害，在機(jī)電事故安全管理上，任何一臺(tái)設(shè)備都有可能引發(fā)災(zāi)害發(fā)生。因而機(jī)電設(shè)備檢修模式的選擇應(yīng)以安全第一為標(biāo)準(zhǔn)。

由于上述原因及設(shè)備監(jiān)測(cè)、故障診斷方法缺失，礦山機(jī)電設(shè)備檢修在較長時(shí)期內(nèi)選用的是定期檢修和預(yù)防檢修模式。定期、預(yù)防檢修在維護(hù)設(shè)備穩(wěn)定、避免設(shè)備故障發(fā)揮了積極的作用，至今在許多煤礦機(jī)電檢修中仍然采用。但是定期、預(yù)防檢修存在不科學(xué)、不經(jīng)濟(jì)等缺點(diǎn)，例如礦井提升罐籠，一旦發(fā)生故障，影響全礦井正常生產(chǎn)，因此煤礦機(jī)電設(shè)備檢修采用一種什么樣的方法能夠既保證設(shè)備高效、安全、穩(wěn)定服務(wù)，又保證設(shè)備的狀態(tài)完好，兼顧科學(xué)、經(jīng)濟(jì)和效益，具有非常重要的意義。

2 煤礦機(jī)電設(shè)備檢修模式選擇

根據(jù)煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)構(gòu)成及配置特點(diǎn)，應(yīng)具體問題具體分析，有針對(duì)性采取措施。

對(duì)于煤礦生產(chǎn)各子系統(tǒng)，礦井生產(chǎn)系統(tǒng)具有相對(duì)獨(dú)立性；而各個(gè)系統(tǒng)又是相互聯(lián)系，每一子系統(tǒng)都不能獨(dú)立運(yùn)行，需要相互依存，因此煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)具有相互聯(lián)系性。

煤礦機(jī)電設(shè)備選型都具有高可靠性和一定的冗余性。例如礦井提升機(jī)選用的鋼絲繩安全系數(shù)為9，一些機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)選型時(shí)備用的富余系數(shù)、安全系數(shù)較大；礦井采用雙回路供電系統(tǒng)，當(dāng)一回路發(fā)生斷電，另一回路能夠快速自動(dòng)切換。

煤礦機(jī)電設(shè)備實(shí)施狀態(tài)檢修的可行性。煤礦機(jī)電設(shè)備開機(jī)率能夠衡量一個(gè)礦井生產(chǎn)效率的高低，而煤礦是一個(gè)高投入、高運(yùn)營成本的行業(yè)，因此在設(shè)備安全穩(wěn)定的前提下，提高機(jī)電設(shè)備開機(jī)率，最大限度的發(fā)揮機(jī)械效率，增加企業(yè)效益。因而煤礦實(shí)施狀態(tài)檢修是企業(yè)發(fā)展的客觀需求。煤礦機(jī)電設(shè)備安全系數(shù)和冗余系數(shù)較大，實(shí)施狀態(tài)檢修后能夠降低備用部件及設(shè)備的投入，減緩資金積壓和延長部件及設(shè)備使用壽命。

運(yùn)用現(xiàn)代信息監(jiān)測(cè)手段及分析方法，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，預(yù)測(cè)分析設(shè)備狀態(tài)，運(yùn)用在線或離線故障診斷系統(tǒng)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)做出科學(xué)合理的評(píng)估和趨勢(shì)分析，分析確定設(shè)備檢修時(shí)間及必要性。

3 煤礦機(jī)電設(shè)備檢修模式確定

3.1 機(jī)電檢修模式

礦井機(jī)電設(shè)備種類繁多，數(shù)量龐大，具有系統(tǒng)性強(qiáng)、安全生產(chǎn)權(quán)重不一樣，因此不同機(jī)電設(shè)備檢修模式應(yīng)適應(yīng)機(jī)電特點(diǎn)，針對(duì)各自重點(diǎn)及關(guān)鍵科學(xué)地制定檢修模式，即不同的機(jī)電設(shè)備應(yīng)采用不同的檢修模式。

對(duì)于礦山機(jī)電系統(tǒng)具有冗余性的設(shè)備，運(yùn)用狀態(tài)檢修能夠不影響其正常生產(chǎn)服務(wù)，發(fā)揮設(shè)備最發(fā)效率。對(duì)于礦井主要運(yùn)輸系統(tǒng)（帶式輸送機(jī)、提升罐籠等）運(yùn)用狀態(tài)檢修不僅能減少檢修成本，還能減少設(shè)備停機(jī)時(shí)間，提高開機(jī)率，避免不必要的停產(chǎn)，提高礦井生產(chǎn)效率。

對(duì)于輔助子系統(tǒng)、設(shè)備易損零部件和機(jī)械潤滑等的維護(hù)修理在日常檢修工作中實(shí)施完成。

3.2 機(jī)電設(shè)備特征

隨著煤礦開采技術(shù)的不斷發(fā)展創(chuàng)新，同時(shí)受現(xiàn)代制造工藝、電子信息系統(tǒng)的快速發(fā)展，機(jī)電設(shè)備的變化也是日新月異，主要新特點(diǎn)如下：機(jī)電設(shè)備大型化，裝機(jī)容量不斷突破，控制方式電器化，技術(shù)含量越來越高；信息化程度越來越高，實(shí)現(xiàn)裝備自動(dòng)控制，一些系統(tǒng)能夠無人作業(yè)；設(shè)備可靠性不斷提升，故障率較小，故障主要發(fā)生在傳感器和外部子設(shè)備等，并且設(shè)備能夠自我診斷故障點(diǎn)及故障類型，實(shí)時(shí)顯示在控制屏上；設(shè)備電器集約化程度高，核心部件及元件廠家一般不提供圖紙或技術(shù)參數(shù)，核心元器件需專業(yè)技術(shù)人員檢修維護(hù)，現(xiàn)場(chǎng)一般不具備條件，只有外圍子設(shè)備和一些配套設(shè)備、程序等可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)維修；機(jī)電設(shè)備制造企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)人員所擁有的知識(shí)、技術(shù)、技能、資源是煤礦相關(guān)技術(shù)人員所不能比擬的。

因此，煤礦機(jī)電設(shè)備維修必須有專業(yè)化流程，選取適合不同設(shè)備特性的檢修模式。

4 結(jié)語

1）煤礦主要機(jī)電設(shè)備及關(guān)鍵部件檢修應(yīng)采用狀態(tài)檢修，利用狀態(tài)檢測(cè)、信息技術(shù)綜合評(píng)判設(shè)備、部件的損耗狀態(tài)，確定最佳的檢修維護(hù)時(shí)間，最大限度發(fā)揮機(jī)械效率。

2）輔助設(shè)備、設(shè)備潤滑、易損件維護(hù)更換等非核心設(shè)備和零部件維修技術(shù)簡(jiǎn)單、現(xiàn)場(chǎng)操作方便，應(yīng)以日常維護(hù)修理為主，從而實(shí)現(xiàn)主輔分明，有機(jī)結(jié)合的機(jī)電維修模式。

〔1〕李 平，陳健永.當(dāng)前煤礦機(jī)電管理中的問題探析〔J〕.煤礦開采，2006（4）：88－90.

〔2〕侯 瑞.論減少煤礦機(jī)電事故發(fā)生的可行性〔J〕.科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2006（18）：196－198.

〔3〕馬新華，陳國強(qiáng).淺析煤礦機(jī)電管理存在的問題及改進(jìn)對(duì)策〔J〕.煤炭工程，2007（7）：60－62.

〔4〕杜進(jìn)棟，孔晉華.煤礦安全培訓(xùn)教育現(xiàn)狀及對(duì)策思考〔J〕.中國煤炭，2007（8）：67－69.